基于ieee 802.15.4 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的星型定位網(wǎng)絡(luò)

1、1.1.基于基于IEEE802.15.4協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的星型定位網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的星型定位網(wǎng)絡(luò)(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)是在基于Gainz教學(xué)開發(fā)平臺(tái)的定位系統(tǒng)上操作完成的。在此過(guò)程中，我們進(jìn)一步地在實(shí)踐中證明了定位實(shí)驗(yàn)在Gainz平臺(tái)上的可行性（從理論上講是可以的）。而我們實(shí)驗(yàn)的目的，簡(jiǎn)要而言就是在一個(gè)基于IEEE802.15.4協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的星型網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)Codinat取得RSSI（接收信號(hào)強(qiáng)度指示器）的值，結(jié)合參考節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)來(lái)大致判斷出

2、待測(cè)End_device的位置。(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備硬件：PC機(jī)一臺(tái)GAINZ教學(xué)開發(fā)平臺(tái)一套軟件：WINAVR20050214AVRStudioV4.07串口調(diào)試助手(3)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由于讀者已在前面系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)IEEE802.15.4協(xié)議規(guī)范的內(nèi)容，并做了大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，這里就不再對(duì)這方面內(nèi)容進(jìn)行敘述了，我們這里的定位實(shí)驗(yàn)是在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)串口調(diào)試助手打印出Codinat的RSSI的值，并結(jié)合參考End_device和

3、Codinat的位置坐標(biāo)來(lái)判斷出待End_device的大致位置（這里的實(shí)驗(yàn)是根據(jù)二維的情況設(shè)置的）。代碼以庫(kù)文件形式給出，同前面的實(shí)驗(yàn)一樣，其中的Main.c文件需要讀者自己編寫。(4)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理本定位網(wǎng)絡(luò)是基于802.15.4協(xié)議規(guī)范搭建的，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境由一個(gè)Codinat，若干參考End_device以及一個(gè)待測(cè)End_devica組成。在實(shí)驗(yàn)開始前，我們會(huì)先測(cè)量出各節(jié)點(diǎn)的電池電壓看看是否相同，這里建議各節(jié)點(diǎn)都采用新電池供電，避

4、免由于電池電壓的不同給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)偏差。然后將除待測(cè)節(jié)點(diǎn)外的所有節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)記錄，這樣，我們就做好實(shí)驗(yàn)開始之前的準(zhǔn)備工作了。本實(shí)驗(yàn)的原理，就是通過(guò)串口調(diào)試助手打印出Codinat收到End_device的幀時(shí)其RSSI（接收信號(hào)強(qiáng)度指示）的值，通過(guò)比較收到的來(lái)自各參考End_device的RSSI值與待測(cè)End_device的RSSI值，以及在實(shí)驗(yàn)前記錄好的節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)，大致判斷出待測(cè)End_device的位置。CCA的屬性值

5、。通過(guò)最后得到的RSSI值，可通過(guò)以下計(jì)算方法得出收到信號(hào)強(qiáng)度的近似值：先將取到的RSSI值，再將其取補(bǔ)碼，用十進(jìn)制數(shù)表示，最后加上偏移量－45dBm，即可得出。將得出的4個(gè)來(lái)自于參考End_device與一個(gè)來(lái)自于待測(cè)End_device的信號(hào)強(qiáng)度近似值進(jìn)行比較，結(jié)合各參考End_devicd的位置坐標(biāo)，即可大致判斷出待測(cè)End_device的位置坐標(biāo)了。●注意在第（3）步中，代碼工程里需要使用庫(kù)，相應(yīng)的makefile文件需要做相關(guān)

6、修改，下面以Codinat節(jié)點(diǎn)的makefile作說(shuō)明。在連接參數(shù)設(shè)置（#Linkerflags.）一項(xiàng)中將庫(kù)加入，具體代碼如下：“LDFLAGS=LF:TESTMutliHopcodinat–lCodinat”，在這里是假設(shè)庫(kù)存放在“F:TEST802.15.4codinat”目錄下，庫(kù)名字為“l(fā)ibCodinat.a”（多跳實(shí)驗(yàn)中Codinat節(jié)點(diǎn)的庫(kù)文件），需要注意的是L后緊接著（中間沒(méi)有空格）的是庫(kù)所在目錄，－l（小寫的L）后面

7、緊跟著庫(kù)名，并且前綴lib和后綴.a不需要。實(shí)驗(yàn)所有的庫(kù)都應(yīng)按此規(guī)則加入makefile中?！裨谇耙粋€(gè)節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)之后再打開下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果一開始加不進(jìn)去也不用著急，反復(fù)將節(jié)點(diǎn)關(guān)閉、打開幾次即可。(7)實(shí)驗(yàn)舉例實(shí)驗(yàn)舉例在這里我們給出一個(gè)實(shí)驗(yàn)例證，如上所闡述，我們將使用一個(gè)Codinat、4個(gè)參考End_device以及一個(gè)待測(cè)End_device來(lái)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)開始之前，應(yīng)盡量使用新電池，由于電池的電量減少會(huì)直接導(dǎo)致信號(hào)能量降低，

8、從而可能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在較大誤差，一旦各節(jié)點(diǎn)電池供電情況相同，那么影響信號(hào)能量的就只能是距離了。當(dāng)然，環(huán)境的變遷、人的走動(dòng)都會(huì)對(duì)定位準(zhǔn)確性有所影響，在實(shí)驗(yàn)中，我們盡量避免外界的干擾。有讀者會(huì)問(wèn)：這不就失去現(xiàn)實(shí)意義了么？——我們前面已經(jīng)提到了一些提高定位精確度的方法，而這些方法都是有助于抵消外界的一些干擾因素的。但由于一些客觀條件限制以及想盡量高的保證準(zhǔn)確性，我們選擇在一個(gè)長(zhǎng)期比較穩(wěn)定的“理想”環(huán)境中做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，按如下坐標(biāo)位置安放